Homeplug AV技術

王海東

北方聯合廣播電視網絡股份有限公司丹東分公司，遼寧丹東 118000

1 Homeplug概述

HomePlug的電源線傳輸技術是利用現有的家庭屋內電源配線形成網絡，將包括個人電腦等設備加以聯機，提供透過電源插座的因特網聯機與家庭內的連網功能。總所周知，“噪聲”問題是通信領域最苦惱之處。雖然同時采用TDMAHE CSMA兩種協議，它是QoS與傳輸數據的穩定對主要的難題。Homeplug 1.0在電力線傳播通信技中的最高速率僅僅能達到14Mbps。根源就是在于“噪聲”的無法根治。同時造成了通過電力線上網的模式無法再廣大用戶群體中得到普及和發展。帶寬的局限，注定這一技術標準要被淘汰。

能到到14Mbps速率的Homeplug 1.0是Homeplug AV的第一個標準。在2004年致力于SDTV、IPTV、高速寬帶以及網絡Online游戲等目的的加強版Homeplug 1.0孕育而生。它的帶寬可以打到85Mbps。隨著對帶寬需求的增加，2005年8月，新一代的Homeplug AV技術標準被通過。而這一技術標準給Homeplug家族帶了全新的活力。高清電視（HDTV）、Wifi等技術可以在這一平臺上實現也完全是靠的200Mbps的驚人速率。

2 Homeplug簡介

PLC（Power line Communication） 或 PLT（Power line Telecommunication）稱為電力線高速數據通信技術。是在用中、低壓配電網的通信介質中，完成數據、話音、圖像等綜合業務傳輸的通信技術，這一技術無需考慮最后的網絡進戶問題，也為遠程抄表、電力負荷監控、配用電自動化、企業內部網絡、需求側管理、智能家庭和數字化社區提供了高速數據傳輸平臺。

電力線高速數據通信技術，由于充分利用最為普及的電力網絡資源，投資少、建設速度快、戶內不用布線，能夠通過遍布各個房間的電源插座進行高速上網，實現“有線移動”，具備了其它接入方式不可比擬的優勢，受到國內外的廣泛關注[1]。

EOC（Ethernet over COAX）技術將電力線通信技術移植到有較好通道的同軸電纜上，從而得到了更好的傳輸效率。 使用此技術發揮到了極致。目前美國的Intellon、西班牙的DS2、法國的Spidcom是世界上主要的PLC寬帶通信芯片供應商。

3 HomePlug AV

2000年，由Motorola、Cisco、HP及Intel等數企業共同成立家庭電力線網絡聯盟（HomePlug Powerline Alliance）。2001年，聯盟發表了HomePlug 1.0。這一標準是電力線網絡的第一份。全新的HomePlug AV 標準進過2003年2月到2005年8月立時2年半的研究，最終得到了聯盟的批準。一個新的時代到來了。HomePlug AV是以在建筑物中的電力線系統上搭建現代化互聯網絡為目的，以達到數字化、多媒體化的現代家庭網絡為最終理想。

在EOC（Ethernet over COAX）中去除低頻干擾的產品，使917個子載波分布在5MHz～30MHz頻段內；不同國家有不同的頻率管制，采用可編程的功率譜密度來應對是成功的；單獨進行BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM、256QAM和1024QAM 調制的每個子載波是這一技術的特點；物理層線路速率達到200Mbps，凈荷為150Mbps，完全支持HomePlug 1.0設備檢測[2]。不穩定因素多、干擾大等諸多問題普遍存在于電力線中，物理層使用正交頻分多路復用技術的出現，是Homeplug AV的里程碑。為了增大碼元周期，此技術將待發送的碼元通過串并變換來降低速率，同時還起到削弱多徑干擾影響的作用。

在同軸電纜中的傳輸距離可以達1KM，傳輸效率達100Mbps。 支持TDMA與CSMA/CA技術的MAC層，保證了各種數據傳輸的性能要求，從而滿足視音頻信號的傳輸要求。在有了QoS的保障下，使得寬帶網絡、VoIP等新興業務也到了發展。

4 Hom+ePlug AV優缺點

4.1 優勢

由于系統的低頻段工作，所產生的信號衰減小。電力線網絡分布廣泛，覆蓋范圍大，屬于無需考慮進戶的問題，同時也不會對原建筑造成破壞；支持有源網絡，以及各種分支分配網絡，改網的投入較小；由于采用具有較高系統總吞吐率的1024QAM調制，在64字節下的數據，依然能達到19Mbps的速率；先進的干擾技術，使該模式在有線電視網表現出非常強大的抗干擾能力；Intellon是最大的PLC芯片廠商，最近以2.4億美金的價格Atheros被收購，而Atheros是在無線WIFI領域的領導廠商，具有雄厚的實力； 現網運營客戶反映良好。

4.2 劣勢

整個系統完全的局限在5Mhz～30Mhz的頻帶內，有限的帶寬資源成為HPAV的最大瓶頸，不支持多信道工作也待解決的問題，但是因為有后續的P1901芯片可以提供無縫升級，因此此問題不再明顯； 原芯片廠家不是提供交鑰匙方案，把具有較大工作量的系統軟件開發留給了個廠家，但這樣反而設置了一定的門檻限制了研發實力較弱的小廠家進入，防止低層次競爭，目前使用Homeplug AV方案一般是較大的廠家。

5 結論

隨著HPAV穩定性的提升，采用HomePlug AV技術的EOC越來越多，為廣電系統的HFC雙向改造互動電視、HDTV等功能的實現提供了高質量的平臺。

[1]陳琳，黃懌.電力線通信技術的研究.上海電力學院學報，2009(4).

[2]厲斌斌，華數.網絡雙向改造技術交流，2008(6).